KROHNE IFC 010 Converter DE Benutzerhandbuch
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Meßprinzip 11
Durchflußmesser für elektrisch leitfähige Flüssigkeiten.
Der Messung liegt das bekannte Faradaysche Induktionsgesetz zugrunde, nach dem beim
Durchfluß einer elektrisch leitenden Flüssigkeit durch das Magnetfeld eines Durchflußmessers
eine Spannung induziert wird. Für die Spannung gilt hierbei:
U = K
x
B
x
v
x
D
K
Gerätekonstante
B
Stärke des Magnetfeldes
v
mittlere Fließgeschwindigkeit
D
Rohrdurchmesser
Die induzierte Spannung ist proportional der
mittleren Durchflußgeschwindigkeit. Bei der
magnetisch-induktiven Durchflußmessung strömt
die Flüssigkeit durch ein senkrecht zur Strömungs-
richtung angelegtes Magnetfeld. In der elektrisch
leitfähigen Flüssigkeit wird aufgrund ihrer Bewegung
eine elektrische Spannung induziert, die proportional
zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit und damit
zum Volumendurchsatz ist. Voraussetzung ist eine
minimale elektrische Leitfähigkeit des strömenden
Meßstoffes.
Das induzierte Spannungssignal wird über zwei Elektroden, die in leitendem Kontakt mit der
Flüssigkeit stehen, direkt abgegriffen und einem Meßumformer zugeführt, an dessen Ausgang
dann ein Einheitssignal (eingeprägter Strom) ansteht.
Dieses Verfahren bietet nachstehende Vorteile:
1. Es tritt kein Druckverlust durch Rohreinengungen oder vorstehende Einbauten auf.
2. Da das Signal im gesamten, vom Magnetfeld erfüllten Raumbereich entsteht, liegt es als
Mittelwert über dem Rohrquerschnitt vor, daher sind nur relativ kurze Einlaufstrecken von
5
x
DN (DN = Nennweite), gemessen ab der Elektrodenebene, erforderlich.
3. Nur die Auskleidung des Meßrohres und die Elektroden stehen mit dem Meßstoff in
Berührung.
4. Bereits das primär entstehende Signal ist eine elektrische Spannung, die exakt linear von der
der mittleren Durchflußgeschwindigkeit abhängt.
5. Die Messung ist unabhängig vom Strömungsprofil und sonstigen Eigenschaften des
Meßstoffes.
Das Magnetfeld des Meßwertaufnehmers wird durch Feldspulen erzeugt, die vom Meßumformer
mit einem zeitlich nahezu rechteckförmigen, eingeprägten Strom versorgt werden. Dieser Strom
nimmt nacheinander positive und negative Werte an. Durch die dem Strom proportionale magne-
tische Feldstärke werden nacheinander positive und negative durchflußproportionale Signalspan-
nungen erzeugt. Diese positiven und negativen Spannungen, die an den Elektroden
anstehen, werden im Meßumformer voneinander subtrahiert. Das geschieht immer dann, wenn
der Feldstrom auf seinen stationären Wert eingeschwungen ist, so daß konstante Störspannun-
gen oder im Vergleich zum Meßzyklus sich langsam ändernde Fremd- oder Fehlerspannungen
unterdrückt werden. Die im Meßwertaufnehmer oder in den Verbindungsleitungen eingekoppelten
Netzstörspannungen werden in der gleichen Weise unterdrückt.
U
U
D
v
B